奇异!科学家首次观测到时间反转( 二 )

这种效应与现代物理学中一个奇怪的反直觉现象有关,即时间反演对称性,也就是说对于几乎所有的基本物理现象而言,它们的时间都是不变的。

这意味着粒子与力的相互作用可以在时间上一起向前或向后移动,但就像一部电影同时在两个方向上播放一样,你无法分辨究竟哪一个才是真实的版本。

然而,有一些奇异的现象破坏了这种时间对称性。

要创造出阿贝尔规范场版本的阿哈罗诺夫-玻姆效应需要打破时间的反演对称性,而这本身就是一项极具挑战性的任务。但若要达到非阿贝尔态版本的A-B效应,则还需要以不同的方式多次打破这种时间翻转,这无疑是一个更大的挑战。

为了制造出这种效应,研究人员在实验中使用了光子偏振,实现了用两种不同的方式打破时间反转。

他们用光纤产生了两种能影响到光波的几何相位的规范场,一种是通过一个被强磁场偏置的晶体发送,一种则是用时变电信号对光波进行调制,两种方法都打破了时间反演对称性。于是通过干涉图样,揭示出了光分别在顺时针或逆时针方向通过光纤系统时所受影响之间的差异。

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